DE2755385A1

DE2755385A1 - Druckregler fuer eine fluessigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2755385A1
Application number: DE19772755385
Authority: DE
Inventors: Robert Thomas John Skinner
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1978-06-29
Also published as: JPS5376403A; ES465019A1; MX146597A; FR2374681A1; IT1088447B; US4173434A; GB1593388A; FR2374681B1

Description

LUC 7

LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, Großbritannien

Druckregler für eine Flüssigkeitspumpe

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckregler zur Steuerung des Ausgangsdrucks einer Flüssigkeitspumpe entsprechend der Geschwindigkeit, mit welcher diese Pumpe betrieben wird; der Druckregler ist insbesondere zur Steuerung des Ausgangsdrucks einer Speisepumpe gedacht, welche flüssigen Kraftstoff zur Einspritzpumpe einer Verbrennungskraftmaschine fördert.

Der erfindungsgemäße Druckregler besteht aus einem ersten Teil, das mindestens eine öffnung aufweist, welche in die eine Oberfläche dieses Teils mündet und welche während des Betriebs mit dem Ausgang der Pumpe verbunden ist, sowie einem zweiten Teil, das mit der genannten Oberfläche in Berührung steht und so gestaltet ist, daß es den Flüssigkeitsstrom durch diese öffnung steuert. Federnde Mittel drängen diese beiden Teile in gegenseitigen Kontakt, und weitere, auf die Geschwindigkeit der Pumpe ansprechende Mittel unterstützen diese federnden Mittel, wobei alle diese Mittel derart angeordnet sind, daß die von diesen federnden Mitteln und von diesen auf die Geschwindigkeit der Pumpe ansprechenden Mitteln ausgeübten Kräfte dem Ausgangsdruck der Pumpe entgegenwirken, welche das Bestreben hat, diese beiden Teile

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voneinander zu trennen und dadurch Flüssigkeit aus der Pumpe austreten zu lassen, wodurch der Ausgangsdruck der Pumpe gesteuert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Mittel, die auf die Geschwindigkeit der Pumpe ansprechen, aus einem achsial verschiebbaren Rotor, an welchem eine ringförmige Oberfläche angeformt ist, die mit Bezug auf eine senkrecht zur Rotationsachse gedachte Ebene geneigt ist, und aus einer Mehrzahl von Gewichten, die zwischen dieser ringförmigen Oberfläche und einer Gegenfläche so angeordnet sind, daß die an diesen Gewichten angreifende Zentrifugalkraft in eine am Rotor angreifende Achsialkraft umgewandelt wird, welche diese beiden Teile in Berührung miteinander drängt.

Vorzugsweise umgibt dieses erste Teil eine mit diesem Rotor gekoppelte Welle, ist eine Mehrzahl von öffnungen in dieses erste Teil eingeschnitten, welche im wesentlichen gleichwinkelig um diese Welle und in gleichem Abstand von dieser angeordnet sind, und trägt dieser Rotor einen ringförmigen Vorsprung, der dieses zweite Teil darstellt.

Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Druckregler wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in welcher:

Figur 1 den Regler zusammen mit den Teilen einer Flüssigkeitspumpapparatur zeigt, mit welcher Kraftstoff zu einer Verbrennungekraftmaschine gefördert wird, und

Figur 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A eines Teils dee in Figur 1 dargestellten Reglers ist.

Die dargestellte Apparatur weist eine Einspritzpumpe 10 auf mit einer Mehrzahl von Auslässen 11, welche während des Betriebs der

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Vorrichtung mit den Einspritzdüsen einer Verbrennungskraftmaschine verbunden sind. Die Einspritzpumpe wird im Takt mit dem damit verbundenen Motor betrieben.

Um Kraftstoff zur Einspritzpumpe 10 zu fördern, ist eine Speisepumpe 12 mit konstanter Verdrängung vorgesehen, die zweckmäßigerweise eine Anzahl von Flügeln aufweist, welche in einem exzentriscl angeordneten Pumpenraum rotieren. Die Speisepumpe 12 besitzt einen Auslaß 13 und einen Einlaß 14, welcher während des Betriebs mit einem Kraftstoffvorrat verbunden ist. Der Auslaß 13 ist über eine Drossel 15 mit dem Eingang der Einspritzpumpe verbunden. Die Drossel hat eine einstellbare Öffnung, durch welche der Kraftstoff strömt, und die Größe dieser Öffnung bestimmt die Kraftstoffmenge, welche während eines Füllhubs der Einspritzpumpe zu dieser gefördert wird, und damit auch die Kraftstoffmenge, die von der Einspritzpumpe während eines Einspritztakts geliefert wird. Die Drosselvorrichtung ist gewöhnlich mit irgeneiner Art Regelmechanismus verbunden, z.B. einem mechanischen Regler mit Fliehgewichten, wobei der von diesen Gewichten ausgeübten Kraft mit einer Reglerfeder entgegengewirkt wird, und wobei mit der Einstellung dieser Gewichte die wirksame Größe der Öffnung bestimmt wird. Ein einstellbares Tei ist vorgesehen, um entweder die von der Feder ausgeübte Kraft einzustellen, oder um den Drehpunkt der Gelenkverbindung zwischen den Gewichten und der Öffnung zu verlagern. Der Regelmechanismus kann jedoch auch hydraulisch betätigt sein, in welchem Falle ein Kolben dem Ausgangsdruck der Speisepumpe ausgesetzt ist und der von diesem Druck ausgeübten Kraft mit einer Feder entgegengewirkt wird. Der Kolben begrenzt zweckmäßigerweise zusammen mit der Wand des Zylinders die vorstehend erwähnte, einstellbare Öffnung. Ein einstellbares Teil ist vorgesehen,um die von der Reglerfeder ausgeübte Kraft einzustellen.

Mittels eines der beiden beschriebenen Regelmechanismen, insbesondere jedoch mittels des hydraulischen Reglermechanismus wird der Betrieb der Apparatur durch genaue Steuerung des Ausgangs-

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drucks der Süeisepumpe verbessert. Eine Apparatur dieser Art ist stets so eingerichtet, daß die Speisepumpe immer Kraftstoff im Überschuß über die an den Motor gelieferte Menge fördert.

Um den Ausgangsdruck der Speisepumpe zu steuern, ist ein Druckregler vorgehen, der allgemein mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet ist.

Dieser Regler enthält eine Welle 17, die zweckmäßigerweise eine Verlängerung des Drehkolbens der Einspritzpumpe und der Speisepumpe bildet; wenn sie jedoch nicht die Verlängerung dieser Drehkörper ist, dann ist sie an diese gekoppelt. Außerdem ist ein Teil 18 in Form einer ringförmigen Scheibe vorgesehen, welche die Welle 17 umgibt. Die Scheibe 18 liegt in einer zur Drehachse der Welle senkrechten Ebene, und in die Scheibe sind drei entlang ihres Umfangs und im Abstand voneinander angeordnete öffnungei 19 eingeschnitten, die den gleichen Abstand von der Drehachse der Welle haben. Die öffnungen stehen mit einer ringförmigen Nut 20 in Verbindung, welche in die Oberfläche einer Stützplatte 21 eingeschnitten ist, und die Nut 20 steht in Verbindung mit dem Auslaß 13 der Speisepumpe.

Auf der Welle sitzt ein Rotor 22, welcher sich mit dieser dreht. Der Rotor ist jedoch auf der Welle achsial verschiebbar und besitzt einen ringförmigen Vorsprung 23, der an der Scheibe 18 angreift. Der Rotor wird durch eine Druckspiralfeder 24 in eine solche Richtung gepreßt, daß der Vorsprung gegen die Oberfläche der Scheibe 18 stößt. Wie in der schraffierten Fläche in Figur dargestellt ist, lidert der Vorsprung 23 die öffnungen 19. Der Rotor weist außerdem eine ringförmige Oberfläche 25 auf,die gegen eine zur Drehachse des Rotors senkrechte Ebene geneigt ist, und zwischen dieser geneigten Oberfläche und einer Gegenfläche 26 ist eine Mehrzahl von Kugellagern 27 angeordnet, welche in einem (nicht gezeigten) Gehäuse untergebracht sind.

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Während des Betriebs erzeugt der Kraftstoffdruck In den öffnungen 19 eine auf den Vorsprung einwirkende Achsialkraft, die den Rotor gegen die Wirkung der Feder 24 und gegen eine Achsialkraft zu verschieben sucht, welche von den Kugeln 27 erzeugt wird, die sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen bewegen. Wenn der Kraftstoffdruck einen genügend hohen Wert erreicht, dann verschiebt sich der Rotor achslal um eine kleine Strecke, so daß Kraftstoff durch die benannten öffnungen austreten kann, wodurch der Ausgangsdruck der Speisepumpe gesteuert wird. Mit zunehmender Geschwindigkeit wächst die Zentrifugalkraft, und deshalb muß der Kraftstoffdruck auf einen höheren Wert ansteigen, damit Kraftstoff austreten kan. Infolgedessen variiert der Ausgangsdruck der Speise-

2 pumpe entsprechend der Gesetzmäßigkeit (n + k), wobei η die Drehgeschwindigkeit und k. die Konstante der Feder 24 ist.

Da die Strecke, um welche der Rotor verschoben wird, sehr klein ist, wird der Regler durch Änderungen in der Viskosität des Kraftstoffs wenig beeinflußt. Der Reglerdruck kann durch Einstellung der Masse oder Zahl der Kugelnoder der Neigung der Oberfläche 25 oder der Stärke der Feder leicht auf einen gewünchten Wert eingestellt werden.

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Leerseite

Claims

Dr. Joachim Rasper ^{LÜC 7}

Patentanwalt

Wiesbaden WIm η M. MM«

LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, Großbritannien

Druckregler für eine Flüssigkeitspumpe

Patentansprüche;

1J Druckregler zur Steuerung des Ausgangsdrucks einer Flüssigkeitspumpe entsprechend der Geschwindigkeit, mit welcher diese Pumpe betrieben wird, bestehend aus

einem ersten Teil, in welches mindestens eine öffnung eingeschnitte ist, die in eine Oberfläche dieses Teils mündet und während des Betriebs der Vorrichtung mit dem Ausgang dieser Pumpe verbunden ist,

einem zweiten Teil, das mit dieser Oberfläche in Berührung steht und so beschaffen ist, daß es den Flüssigkeitsstrom durch diese öffnung steuert,

federnden Mitteln, welche diese beiden Teile gegeneinander pressen und

Mitteln, welche auf die Geschwindigkeit dieser Pumpe ansprechen und dabei eine Wirkung hervorrufen, welche die Wirkung dieser elastischen Mittel unterstützt,

ORIGINAL INSPECTED

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wobei die von diesen federnden Mitteln und von diesen auf die Geschwindigkeit der Pumpe ansprechenden Mitteln erzeugten Kräfte dem Ausgangsdruck der Pumpe entgegenwirken in dessen Bestreben, diese beiden Teile voneinander zu trennen und Flüssigkeit austreten zu lassen, wodurch der Ausgangsdruck der Pumpe gesteuert wird.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf die Pumpengeschwindigkeit ansprechenden Mittel aus einem achsial verschiebbaren Rotor bestehen, der sich mit der Geschwindigkeit der Pumpe dreht, und an welchem eine ringförmige Oberfläche angeformt ist, die gegen eine zur Drehachse senkrechte Ebene geneigt ist, sowie aus einer Mehrzahl von Gewichten, die zwischen dieser ringförmigen Oberfläche und einer Gegenfläche derart angeordnet sind, daß die auf diese Gewichte einwirkende Zentrifugalkraft in eine Achsialkraft umgewandelt wird, welche die beiden Teile gegeneinander drängt.
3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses erste Teil eine mit diesem Rotor gekoppelte Welle umschließt, und daß eine Mehrzahl von Öffnungen in diesem ersten Teil vorgesehen ist, welche im wesentlichen gleichwinkelig und in gleichem Abstand von der Achse dieser Welle angeordnet sind, und daß auf diesem Rotor ein ringförmiger Vorsprung sitzt, welcher dieses zweite Teil darstellt.
4. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gewichte aus Kugeln bestehen.

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